特殊钢

Select

我国特种冶金产品、技术和装备的最新进展与展望

姜周华, 董艳伍, 刘福斌, 耿鑫

摘要（3194）

HTML （20）

PDF （3894KB）（1221）

航空航天、能源、石油化工、船舶、轨道交通、新能源汽车、节能环保、电子信息等领域的高端装备产业发展强劲，对特殊钢和特种合金材料的质量和性能提出了更高的要求，需求量激增。因此，最近十几年我国特种冶金行业得到了快速的发展。首先，分析和总结了我国上述高端装备制造用超高强度钢、高温合金、耐蚀合金、耐热钢、特种不锈钢、高性能轴承钢、工模具钢以及精密合金等的新需求。其次，分析了传统特种冶金流程和几种特冶新流程的发展现状与趋势，重点强调了与转炉/电弧炉炼钢流程相结合可以为电渣重熔和真空电弧重熔提供高洁净的自耗电极，也可以为真空感应炉提供纯净原材料，用连铸坯作为自耗电极的抽锭式电渣重熔后接轧制工艺的电渣短流程可以显著提升生产效率和降低生产成本。同时，也简要介绍了高氮不锈钢冶炼的双联工艺和工模具钢的粉末冶金和喷射成形工艺流程。再次，分析和总结了我国特种冶金产业发展现状，以及新技术和新装备的进展情况。最后，对未来十年我国特种冶金的技术发展提出了建议和展望。

2024, 45 (4): 1-12. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00143

Select

18CrNiMo7-6钢静态 CCT 曲线测定与组织分析

路峰, 张佩, 李琦, 邱国兴

摘要（177）

HTML （3）

PDF （2431KB）（607）

利用 Gleeble-3800 热模拟机对 0. 1~30 ℃/s 冷却速度下 18CrNiMo7-6 风电钢连续冷却膨胀曲线进行测试。结合金相-硬度法绘制了 18CrNiMo7-6 风电钢静态连续冷却转变曲线（CCT 曲线），分析了不同冷却速率条件下 18CrNiMo7-6风电钢组织转变规律。实验结果表明，18CrNiMo7-6风电钢奥氏体相变点 Ac ₁相变温度为 765 ℃，Ac ₃ 相变温度843 ℃。当冷却速度小于0. 5 ℃/s时，试验钢组织为铁素体和珠光体，发生高温相变；冷却速度0. 5 ~ 1 ℃/s 时，试验钢中铁素体逐渐减少，开始出现板条状马氏体组织；冷速大于 2 ℃/s时，试验钢组织主要为贝氏体及马氏体，同时发生中温相变和低温相变；随冷速增加钢中贝氏体组织含量减少，马氏体组织含量增多；冷速大于20 ℃/s，组织全部为马氏体，只发生低温相变；冷速由0. 1 ℃/s增加至30 ℃/s过程中，风电钢试样硬度逐渐增加。

2024, 45 (3): 91-95. DOI:10.20057/j.1003-8620.2023-00212

Select

镍基单晶涡轮叶片定向凝固过程温度场数值模拟研究进展

孙佳怡, 董龙沛, 赵云松, 王恩会, 侯新梅

摘要（3520）

HTML （4）

PDF （2454KB）（489）

作为先进航空发动机不可缺少的核心部件之一，镍基单晶涡轮叶片（简称单晶叶片）的空心结构尺寸精度、合金元素的分布均匀性和表面及内腔冶金质量等要求极为苛刻。研究发现，定向凝固过程中温度梯度的控制直接影响单晶叶片性能和质量，能否持续获得稳定热流成为定向凝固技术的关键。随着计算机技术的不断进步，数值模拟已经成为单晶叶片定向凝固研究的重要手段之一。首先，对单晶叶片制备技术进行了介绍，分析了定向凝固过程中的传热方式。其次，总结了数值模拟界面换热系数边界条件的优化方法，重点介绍了Beck非线性估算法和有限差分法在界面换热系数求解中的应用，证明了两种方法均可以对铸件/型壳间的界面换热系数进行求解，有效提升了温度场模拟的准确性。最后，对定向凝固过程温度场数值模拟的研究进展进行了追踪，总结归纳出了工艺参数对温度场的影响规律。基于对镍基单晶涡轮叶片定向凝固过程温度场数值模拟研究进展的分析，提出了定向凝固工艺优化方向以及相关技术后续的发展趋势，以促进单晶涡轮叶片的高质量研发。

2024, 45 (4): 34-40. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00058

Select

镍基变形高温合金裂纹形成及控制研究进展

杨树峰, 贾雷, 鄢宇灿, 王田田, 赵朋, 杨曙磊

摘要（1408）

HTML （4）

PDF （5650KB）（441）

随着高性能航空发动机对材料要求的不断提高，新型镍基变形高温合金的合金化程度和γ'相质量分数也在不断增加。这就导致了合金的熔炼难度逐渐提高。高合金化的新型镍基变形高温合金一般通过真空感应熔炼（VIM）+保护气氛电渣重熔（PESR）+真空电弧重熔（VAR）三联工艺来生产。受合金化程度的影响，合金在熔炼过程中易产生液固相间的溶质分凝和元素偏析，电极和铸锭在热应力与相变应力的综合作用下极易发生开裂，造成后续重熔过程电弧波动，从而对铸锭质量造成不利影响。电极裂纹问题是高温合金凝固过程中产生的一种复杂冶金缺陷，也是长期困扰我国高合金化难变形高温合金锭型扩大的共性技术难题。基于此，综述了近年来作者团队和国内外研究组在变形镍基高温合金熔炼过程中裂纹的形成机制、裂纹的影响因素及裂纹控制方面的研究进展，并对沉淀强化型镍基变形高温合金的未来发展方向进行了展望。

2024, 45 (4): 13-25. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00089

Select

130 t钢包底吹氩工艺数值模拟

李琦, 邱国兴, 王恭亮, 高鹏, 李荣祥

摘要（130）

HTML （0）

PDF （1354KB）（431）

以130 t钢包为研究对象，利用Fluent软件模拟研究了不同底吹工艺对钢包内流场及死区的影响。结果表明，当中心距由0.65R减少至0.50R时，钢液平均流速由0.24 m/s下降至0.05 m/s，低流速区域占比显著增加，靠壁端钢液流动缓慢，渣金界面平均流速由0.18 m/s下降至0.009 m/s，死区比例由7%增加至25%，总体搅拌效果下降；当透气砖中心夹角由85°增加至180°时，钢液平均流速下降至0.09 m/s，渣金界面平均流速为0.05 m/s，死区体积比增加至28%；随着吹氩量的增加钢液流速明显加快，死区体积减小，钢液混匀时间逐渐缩短，200 L/min时平均流速增加至0.43 m/s，渣金水平界面流速为0.32 m/s，不发生卷渣现象，钢液混匀时间为300 s。综上，确定两透气砖直径为165 mm，透气砖夹角为85°，透气砖中心距为0.65 R，渣层厚度为100 mm，空气层厚度为400 mm，底吹时间为600 s条件下，透气砖1的氩气流量为200 L/min，透气砖2的氩气流量为210 L/min为最佳方案。

2024, 45 (5): 59-65. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00023

Select

低频电渣重熔过程电流强度对电渣锭洁净度的影响

王冰杰, 王宇, 项淼苗, 施晓芳, 常立忠

摘要（615）

HTML （0）

PDF （1857KB）（420）

基于实验室小型低频电渣重熔装置，以使用70%CaF ₂+30%Al ₂O ₃渣系电渣重熔304L奥氏体不锈钢为研究对象，详细分析低频条件下不同的重熔电流强度对电渣锭夹杂物数量、尺寸大小及类型的影响规律。结果表明，与工频电渣重熔（50 Hz，1 800 A）相比，低频（2 Hz）条件下，采用不同的电流强度（1 800、1 400 A）电渣重熔后，电渣锭中的 w［O］分别增加了172.2%、75.5%， w［N］分别降低了4%、3.4%。在低频下，采用不同的电流强度重熔时，电渣锭中夹杂物的种类并无改变，但是夹杂物的数量及各类夹杂物占比有所改变。低频下夹杂物数量随着电流强度的降低而减少，但是与工频条件下相比杂物数量仍然增高了173%（1 800 A）与63.7%（1 400 A），增加部分基本为10 μm以下的细小夹杂物，大尺寸夹杂物（＞10 μm）数量增加较少。

2024, 45 (4): 77-82. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00046

Select

塑料模具用1.2311预硬化特厚钢板的研制

韩飞, 梁健, 鲍思前, 周练

摘要（59）

PDF （3385KB）（356）

基于国内外市场需求，介绍了塑料模具用1.2311预硬化特厚钢板的研制过程。对1.2311钢进行了连续相变行为试验研究，并绘制出静态连续冷却转变曲线。经KR预处理→120 t转炉（留渣法冶炼控制碳含量0.20%~0.30%）→LF（精炼吹氩时间保持≥60 min）→VD（真空度不高于67 Pa，真空保持时间≥20 min）→450 mm板坯连铸（过热度8~15 ℃、拉速0.45 m/min）→板坯加热→5 000 mm轧机轧制（粗轧末3道次压下量之和≥140 mm）→-870~890 ℃正火→ACC控制冷却（水冷、空冷结合）→550~610 ℃回火，成功研制出≥150 mm规格塑料模具用1.2311预硬化特厚钢板。结果表明，全厚度布氏硬度偏差≤15HBW，硬度均匀性良好，钢板超声波探伤符合GB/T2970―2016中I级要求。各项综合性能指标满足研制要求。

2025, 46 (2): 43-47. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00186

Select

紧固件用10.9级32CrB4调质圆钢的开发

彭峰, 李旭, 李博鹏, 张越, 王占忠, 郭士北

摘要（178）

PDF （2046KB）（339）

通过冶炼过程控制残余w［P］≤0.015%、w［S］≤0.010%，低氧操作稳定控制w［T.O］＜10×10 ^-6，采用两阶段低温轧制且单道次压下率控制为8%~12%，成功开发出38.8 mm规格具有良好-40 ℃低温冲击韧性的10.9级32CrB4螺栓钢。力学性能检验和金相组织观察结果表明，所开发的钢材具有良好的拉伸性能和优良的低温冲击性能，研究出较优热处理工艺为820 ℃保温水淬后510 ℃保温回火，室温抗拉强度可达1 075 MPa，-40 ℃ KV2低温冲击平均值可达到53 J，组织以回火索氏体为主，综合力学性能优良，组织均匀性较好。

2024, 45 (6): 8-11. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00075

Select

高氮奥氏体不锈钢的研究进展及展望

焦晓飞, 李群, 王栋甲, 王书桓, 倪国龙

摘要（257）

HTML （15）

PDF （3288KB）（338）

高氮奥氏体不锈钢强韧性高，耐磨耐蚀性强，同时，具有非铁磁性及良好的生物相容性。在海洋工程、能源化工、国防航空、生物医疗等诸多领域获得了广泛的关注。然而，其在制备过程中仍面临增氮水平控制不精确、高氮钢液凝固过程氮气易析出形成气孔，以及热加工过程中粗大氮化物析出等一系列问题与技术挑战，在一定程度上限制了其大规模发展与应用。系统性地阐述了高氮奥氏体不锈钢的发展现状、制备工艺及强化机理。首先，综述了高氮奥氏体不锈钢的国内外发展历史和研究现状；其次，对高氮奥氏体不锈钢的生产制备工艺进行了总结，概括了熔铸法制备工艺，如大熔池法、加压感应熔炼、加压钢包吹洗、加压电渣重熔以及加压等离子弧熔炼，并对其优缺点进行对比分析；此外，针对高氮奥氏体不锈钢粉末冶金制备工艺进行概述，包括机械合金化法、氮气雾化法、等离子旋转电极雾化法以及固态粉末渗氮法，并围绕粉末热等静压、放电等离子烧结、注射成型、热压烧结、冷压成型以及增材制造等成型工艺进行了总结。最后，探讨了氮在奥氏体不锈钢固溶强化、细晶强化、应变硬化、沉淀强化等强化机制方面的作用机理，并针对当前高氮奥氏体不锈钢在发展过程中存在的主要问题进行了探讨及展望。

2025, 46 (1): 16-32. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00140

Select

GH4706合金涡轮盘锻件不同部位的组织及高温力学性能

徐烨玲, 王冲, 侯翔益, 黄嘉良, 廉心桐, 黄烁

摘要（135）

HTML （0）

PDF （3173KB）（328）

为了研究GH4706涡轮盘不同部位的组织及高温力学性能差异性，基于典型服役性能要求，开展了400、500、600、650 ℃条件下的高温拉伸，400、500、600 ℃条件下的高温低周疲劳和650 ℃/690 MPa、600 ℃/700 MPa的高温持久寿命对比分析。试验结果表明，轮毂、辐板及轮缘位置的晶粒组织存在显著差异，其中轮毂晶粒度为4级（平均晶粒尺寸为84 μm），辐板晶粒度为3级（平均晶粒尺寸为120 μm），轮缘晶粒度为2级（平均晶粒尺寸为183 μm）。不同部位试样的γ′-γ″复合相均以球状弥散析出。轮毂和辐板位置的η相呈长针状，尺寸较大，且与晶界平行分布；轮缘部位的η相呈短棒状析出，尺寸较小，在晶界的排列比较分散。不同位置的高温拉伸强度无明显差异，轮毂部位的低周疲劳性能最优（4363循环周次），而轮缘部位的高温拉伸塑性和持久寿命最优（1259 h）。GH4706涡轮盘锻件不同部位的组织差异性对其高温力学性能的影响较为显著。

2024, 45 (5): 102-107. DOI:10. 20057/j. 1003-8620. 2024-00004

Select

铁路轴箱轴承用8620钢3 t钢锭轧制产品研发

李博鹏, 陶士君, 张剑锋, 刘月云, 陆竹君, 吕文俊

摘要（194）

HTML （6）

PDF （1485KB）（291）

针对中国铁路客车和货车轴箱轴承用钢主要使用电渣钢的现状，采用铁水+废钢→70 t 电弧炉→LF→RH→ 3 t 钢锭→均热坑→1350+750/650 轧机轧制的流程生产规格 ϕ60～120 mm 8620 钢（/%：0. 18～0. 22 C，0. 15～0. 30 Si，0. 75～0. 95 Mn，0. 45～0. 65 Cr，0. 45～0. 70 Ni，0. 15～0. 25 Mo，≤0. 020 P，≤0. 015 S，0. 020～0. 050 Al）。通过控制出钢留钢留渣、炉后造渣和合金化，真空处理时间≥25 min，氩气弱搅拌，控制钢水过热度，全过程Ar气保护，模铸自动浇注，轧制后控制冷却等工艺措施，生产的产品宏观夹杂物检测含量≤10 mm/dm ³ ，晶粒度8～8. 5级，密度达到7. 854 g/cm³，钢材各项指标满足标准要求。

2024, 45 (3): 1-4. DOI:10.20057/j.1003-8620.2023-00011

Select

机器人谐波减速机柔性轴承用钢的超高旋转弯曲疲劳强度的研究

刘烨, 桂煜琳, 尹青, 吴小林, 缪新德

摘要（105）

HTML （2）

PDF （5711KB）（284）

采用电弧炉生产工艺，控制废钢/铁水比为80%以上，开发出长寿命机器人谐波减速机柔性轴承用钢，从非金属夹杂物、奥氏体晶粒度、碳化物带状组织方面对比柔性轴承用和传统滚动轴承用钢的冶金质量，并利用旋转弯曲疲劳试验的方法测试柔性轴承用和传统滚动轴承用钢在107 循环周次条件下的疲劳强度。机器人谐波减速机柔性轴承用钢的w［O］＜0. 000 4%，w［Ti］＜0. 001%，A类硫化物类非金属夹杂物≤1. 0级，B类和D类氧化物类非金属夹杂物≤0. 5级，极值统计法预测最大球状夹杂物的尺寸＜30 μm，检验结果表明柔性轴承具备超高纯净度。通过在冶炼过程增加Al和N的元素含量，柔性轴承用钢具有10级的奥氏体晶粒度，远高于传统滚动轴承用钢的8. 5级晶粒度。通过延长高温扩散时间，7. 1和7. 2级别的碳化物带状组织占比要高于传统滚动轴承用钢，超高晶粒度和碳化物带状组织的带宽减小表明柔性轴承具备超高组织均匀性。柔性轴承用钢在107 循环周次条件下具有超高旋转弯曲疲劳强度为1 016 MPa，疲劳寿命略高于传统滚动轴承用钢。

2024, 45 (3): 105-113. DOI:10.20057/j.1003-8620.2023-00142

Select

渣系组元对电渣重熔核级316H不锈钢中氢含量的影响

耿鑫, 姜周华, 葛春钰, 辛光瀚

摘要（679）

HTML （0）

PDF （738KB）（277）

在电渣重熔的过程中，钢中气体成分（如H、O、N等）的含量受所用渣系的气体渗透率影响显著。为了探索出一种适合核电用316H不锈钢的低氢渗透率的电渣重熔用渣系，测定了5种电渣重熔渣系的氢渗透率。研究结果表明，新开发的63%CaF ₂-30%Al ₂O ₃-7%MgO渣系的氢渗透率最低。同时65%CaF ₂-30%Al ₂O ₃-5%MgO渣系的氢渗透率与之较为接近，并且这两种渣系的氢渗透率与钢厂电渣生产所用原渣系60%CaF ₂-20%Al ₂O ₃-20%CaO的氢渗透率相比均有明显降低，分别由6.58×10 ^-6 mol/（cm·min）降至1.89×10 ^-6 mol/（cm·min）和2.18×10 ^-6 mol/（cm·min）。熔渣的光学碱度越大，氢渗透率也越大。渣中的CaO有较大的水容性，在电渣重熔过程中容易使钢锭中的氢含量升高，渣系中MgO的添加能够显著地降低氢渗透率。在研究条件下，渣系的组元对渣系的氢渗透率的影响比光学碱度更为显著。

2024, 45 (4): 83-88. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00098

Select

加压电渣重熔装备与工艺技术开发

刘福斌, 姜周华, 李花兵, 冯浩, 董君伟, 张取一, 郑淮北

摘要（1454）

HTML （5）

PDF （3454KB）（266）

加压电渣重熔是目前工业化制备高氮钢和高氮合金最为有效的生产路线，是当今电渣冶金领域的研究热点和前沿技术。介绍了加压电渣重熔成套设备、工艺技术发展和主要产品特点。对当前加压电渣炉装备中氮化合金加料系统和水-气动态平衡系统等核心部件进行综述；针对加压电渣重熔生产中的工艺难点，阐述了氮化合金增氮和气相增氮技术的机理和方法、新型高效发热精炼重熔渣系开发及元素精准控制等新工艺技术发展。近年来，随着国内新建的系列国产化中试规模加压电渣炉的应用和系列高氮钢产品的成功研制，我国在加压电渣重熔成套装备的自主研制和工艺技术开发上取得的较大突破，并逐步向国际先进水平迈进。同时，深入开展工业级加压电渣重熔成套装备的自主研制和工艺技术研发，保障我国航空、航天和军工等领域高端高品质特殊钢和特种合金等急需的关键材料制备，是我国发展现代电渣冶金技术的重要方向。

2024, 45 (4): 26-33. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00097

Select

氮含量与终轧温度对钛微合金化高强钢 CGLC700低温冲击韧性的影响

陈玉凤, 张俊粉, 薛启河, 白君, 杨树峰, 李京社

摘要（213）

HTML （5）

PDF （5356KB）（255）

针对钛微合金化高强钢CGLC700低温冲击韧性差的问题，通过热力学计算与高温原位观察，采用电子背散射衍射、透射电镜、扫描电镜和光学显微镜对含Ti高强钢的夹杂物、第二相粒子、断口形貌和低温冲击韧性等进行了研究。结果表明，含Ti高强钢低温冲击韧性差的原因与钢中大尺寸脆性夹杂物和Ti（C，N）、TiN析出相有关。将钢中 w［N］从 0. 004 9% 降低至≤0. 003 5% 时，可以有效降低钢中脆性夹杂物的数量和尺寸，从而提高钢材冲击韧性；终轧温度从885~895 ℃降低至875~885 ℃，可以促使纳米级TiC第二相粒子析出和大角度晶界的生成，并降低有效晶粒尺寸，从而明显改善钢材的低温冲击韧性；同时降低氮含量至≤0. 003 5%与终轧温度在 875~885 ℃时，钛微合金化高强钢中平均晶粒尺寸从3. 1 μm降至2. 7 μm，小尺寸有效晶粒占比高，大尺寸夹杂物及数密度降低，大角度晶界中占比增长了16. 6%，钢材低温冲击功可以从14. 75 J提高到37. 35 J。

2024, 45 (3): 40-18. DOI:10.20057/j.1003-8620.2023-00215

Select

盾构/TBM滚刀刀圈研制进展

曹玉龙, 周霈祁, 唐莉梅, 张中心, 马崇圣

摘要（113）

PDF （6715KB）（245）

盘形滚刀是盾构机的核心部件，也是掘进施工过程最易磨损和失效的部件。滚刀刀圈的磨损主要由磨粒磨损、黏着磨损和疲劳磨损三种机制共同组成，其中磨粒磨损和黏着磨损占主要。破岩过程中，强挤压、高冲击作用使得刀圈常发生磨损、偏磨、卷刃、断裂、崩刃、脱落等失效，刀圈损耗成本占总工程的5%~10%，而刀圈失效引起的维护、检修、更换刀具等又大幅降低了工程施工效率。当前常用的刀圈材料为DC53、H13钢，其耐磨性、抗冲击韧性取决于钢中碳化物类型、形貌、尺寸、数量、分布和基体组织特征。为实现滚刀刀圈性能强化提升，国内外学者围绕刀圈材料成分优化设计、刀圈一次成形制备、感应热处理制备梯度性能刀圈、双金属复合刀圈研制等开展了系列研究，为滚刀刀圈性能强化提供了有力支撑。

2025, 46 (2): 1-12. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00249

Select

热处理工艺及Nb微合金化对9Ni钢组织性能的影响

刘朝霞, 孙宪进, 刘俊, 叶建军, 王柯, 徐光琴

摘要（153）

HTML （1）

PDF （2638KB）（216）

为了适应LNG燃料罐、储罐使用需要，对9Ni钢进行冶炼、轧制关键工艺控制，研究两相区热处理工艺及Nb 微合金化对组织性能的影响。结果表明，随着亚温淬火温度的升高，屈服强度、抗拉强度、屈强比先降低后升高。随着回火温度的升高，屈服强度与抗拉强度逐渐降低，伸长率升高；当回火温度为600 ℃时，屈服强度与抗拉强度达到最低值，伸长率达到最高值。亚温淬火态组织呈现大、小晶粒并存状态，有助于降低钢板屈强比。Nb微合金化 9Ni钢板成品组织主要为回火索氏体组织及 3%～8%残余奥氏体。0. 015% Nb的加入使 9Ni钢平均屈服强度提高约50 MPa，抗拉强度提高约40 MPa，-196 ℃横向夏比V型冲击吸收能提高约40 J。

2024, 45 (3): 70-74. DOI:10.20057/j.1003-8620.2023-00172

Select

1000～2200 mm宽板坯连铸机结晶器流场优化与应用

王玉平, 吴健博

摘要（130）

HTML （1）

PDF （2352KB）（209）

为改善某厂超低碳钢连铸过程中出现偏流、跳棒及水口堵现象，通过对中间包透气上水口、塞棒和浸入式水口等连铸功能耐材进行改进，将透气上水口改用特殊的弥散式透气材质，吹入的氩气气泡沿水口内壁形成均匀的气幕，表面气孔率较改进前提高5.2%，防止了夹杂物在水口内壁蓄积，缓解水口堵；将塞棒棒头由中心部位的吹氩孔由1个改为6个，实现360°均匀吹入氩气，减少棒头夹杂物蓄积；将浸入式水口改用无碳，低铝，高硅内衬，改变水口内壁材质，防止浸入式水口堵塞。改进后耐材在超低碳钢上推广应用，使得每浇次跳棒次数减少0.83次、降幅31.8%，水口堵造成的在线更换浸入水口频次减少了0.38支、降幅41.3%，稳定结晶器液面控制精度，提升冷轧卷夹杂合格率0.238%，并提高了单中间包连浇炉数0.53炉、增幅8%，使1 000~2 200 mm宽板坯连铸机结晶器流场得以优化。

2024, 45 (5): 85-89. DOI:10.20057/j.1003-8620.2024-00072

Select

10B38含硼冷镦钢的研制与开发

马立国, 郭大勇, 王秉喜, 高航, 张博, 潘阳

摘要（214）

HTML （2）

PDF （2213KB）（206）

采用高温拉伸试验方法，研究了不同高温条件下10B38含硼冷镦钢的强度和塑性。试验结果表明，在热强性方面，700～950 ℃时抗拉强度由124. 8 MPa大幅下降到22. 9 MPa；950～1 150 ℃时抗拉强度为12. 7～25. 5 MPa。在热塑性方面，700～750 ℃时试验钢的断面收缩率为 56%～72%；800～1 050 ℃时，试验钢的断面收缩率≥75%； 1 050～1 150 ℃时，断面收缩率＞65%。根据以上试验数据，将连铸二次冷却水强度由比水量1. 35 L/kg优化为比水量 1. 25 L/kg，优化后连铸坯裂纹指标有明显降低。测定了 10B38含硼冷镦钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线，试验结果表明，当冷却速率为0. 2～1 ℃/s，试验钢以较软的铁素体组织为主；当冷却速率为3～10 ℃/s，试验钢以珠光体组织为主；当冷却速率为20、30 ℃/s时，试验钢为板条马氏体+珠光体组织；当冷却速率为50 ℃/s时，室温时形成完全马氏体组织。试验及生产试制结果表明，降低冷却速率到 0. 5～2 ℃/s，能获得理想的铁素体和珠光体热轧组织。

2024, 45 (3): 10-14. DOI:10.20057/j.1003-8620.2023-00210

Select

核电站堆内构件用奥氏体不锈钢冷拉棒材的研制

谭庆丰, 贾红帅, 王宇, 闫占东, 运永佳, 王玉辉, 郑继辉

摘要（148）

HTML （3）

PDF （3238KB）（198）

核电站堆内构件用奥氏体不锈钢对材料的纯净度、晶粒度、耐腐蚀性及力学性能要求极其严格，质量稳定的材料对核电站的安全运行至关重要。通过对 316 不锈钢设计合理的化学成分（质量分数）（/%：0. 045C、0. 06N、 17. 00Cr、2. 50Mo、12. 50Ni、1. 80Mn）；采用三元预熔渣重熔冶炼提升钢液纯净度，低熔速减少冶炼偏析；锻造+轧制联合开坯；依据材料规格控制固溶保温时间；精确控制冷拉变形量 2 mm。成功研制出堆内构件用奥氏体不锈钢 SA-479 316（N-60-6）冷拉棒材。其非金属夹杂物A、B、C、D类粗系、细系单项均≤1. 0级，晶粒度达到5级，晶间腐蚀合格，室温拉伸屈服强度479~545 MPa，350 ℃高温拉伸强度515~575 MPa，满足堆内构件用冷拉棒材使用要求。

2024, 45 (3): 5-9. DOI:10.20057/j.1003-8620.2023-00207